JP6617742B2

JP6617742B2 - 捩り振動低減装置

Info

Publication number: JP6617742B2
Application number: JP2017064938A
Authority: JP
Inventors: 大貴中村; 浩之天野; 西田　秀之; 秀之西田; 裕哉高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2019-12-11
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: CN108691949B; JP2018168884A; EP3382229B1; US10962085B2; EP3382229A1; US20180283490A1; CN108691949A

Description

この発明は、入力されたトルクの変動（振動）に起因する捩り振動を低減するように構成された捩り振動低減装置に関するものである。

捩り振動を低減する装置として遊星歯車機構を使用した例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された構成では、リングギヤとキャリヤとが所定角度相対回転できるようにばねダンパを介して連結されている。ばねダンパの入力側部材にリングギヤと駆動力源とがトルクを伝達可能に構成され、ばねダンパの出力側部材にキャリヤと駆動対象部とがトルクの伝達可能に構成されている。遊星歯車機構の半径方向でサンギヤの内側にばねダンパのばねが配置され、円周方向に隣接するばね同士の間にサンギヤを回転可能に支持するガイドベアリングが配置されている。駆動力源から入力されるトルクが変動すると、ばねダンパのばねが伸縮し、リングギヤとキャリヤとが所定角度相対回転する。それに伴ってキャリヤに回転可能に保持されたピニオンギヤが所定角度範囲内で回転する。また、サンギヤが強制的に回転させられる。サンギヤの慣性トルクが駆動力源から入力されるトルクの変動に対する抵抗として作用し、遊星歯車機構から出力されるトルクの変動が低減される。

特開２０１６−１６９８５２号公報

特許文献１に記載された装置では、外歯歯車であるサンギヤの内径側において、円周方向に隣接するばね同士の間にガイドベアリングが設けられていることにより、サンギヤの内径側のスペースが狭くなり、そのために、ガイドベアリングやばねの大きさは制約を受け易くなる。また、駆動力源から入力されるトルクの変動によって、例えば、サンギヤが軸線方向に変位すると、軸線方向への変位を抑制する部材がないため、遊星歯車機構におけるピニオンギヤとサンギヤとのクリアランスが大きくなり、歯打ち音や、歯打ち音に起因する振動が発生する可能性がある。そこで、軸線方向へのサンギヤの変位を例えばスナップリングなどによって抑制するとすれば、軸線方向へのサンギヤの変位を抑制することができるものの、サンギヤの側面とスナップリングとが接触することによる摺動抵抗によってサンギヤの回転が阻害され、その結果、慣性トルクが低減されて制振性能が低下してしまう可能性があり、制振装置としては、未だ改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、大型化することなく、慣性質量体として機能する回転要素を円滑に回転（揺動）させることのできる捩り振動低減装置を提供することを目的とするものである。

この発明は、上記の目的を達成するために、第１回転要素と、前記第１回転要素と同心円状に配置された第２回転要素と、前記第１回転要素の半径方向で前記第１回転要素と前記第２回転要素との間に配置されかつ前記第１回転要素と前記第２回転要素とに係合している複数の遊星回転要素と、前記遊星回転要素を回転可能に保持している第３回転要素とを有する遊星回転機構と、前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とのうちのいずれか２つの回転要素を所定角度相対回転できるように連結する弾性体とを備え、前記２つの回転要素にトルクが入力されるように構成されかつ前記トルクの振動によって前記弾性体が弾性変形させられて前記２つの回転要素の相対回転が生じるとともに、前記遊星回転要素が前記トルクの振動に応じた角度、円周方向に往復動しかつ、前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とのうち、前記２つの回転要素以外の回転要素が慣性質量体として機能して前記慣性質量体の回転に振動が生じるように構成された捩り振動低減装置において、前記２つの回転要素のうち少なくともいずれか一方の回転要素の回転中心軸線と、前記慣性質量体の回転中心軸線とを同一軸線上に保持する軸支持部材を備え、前記軸支持部材は、前記円周方向で前記遊星回転要素同士の間であってかつ前記トルクの振動によって前記遊星回転要素が前記円周方向に往復動した場合に前記遊星回転要素に接触しない位置に配置され、かつ、前記軸支持部材は、前記２つの回転要素のうち少なくともいずれか一方の回転要素に対する軸線方向への前記慣性質量体の移動を抑制するように前記慣性質量体に嵌まり合う保持部を有することを特徴とするものである。

この発明では、前記慣性質量体は、前記第１回転要素とされ、前記２つの回転要素は、前記第２回転要素と前記第３回転要素とされ、前記第３回転要素に前記軸支持部材が設けられていてよい。

この発明では、前記保持部は、前記軸線方向での両側から前記第１回転要素に嵌まり合うように構成されており、前記軸線方向における前記保持部と前記第１回転要素との第１隙間は、前記軸線方向における前記第１回転要素と前記第３回転要素との第２隙間より狭くてよい。

この発明では、前記遊星回転機構は、サンギヤと、前記サンギヤに対して同心円状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛み合う複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構によって構成され、前記第１回転要素は、前記サンギヤと前記リングギヤとのうちの一方のギヤとされ、前記第３回転要素は、前記キャリヤとされ、前記２つの回転要素は、前記サンギヤと前記リングギヤとのうちの他方のギヤと前記キャリヤとされていてよい。

この発明では、前記保持部は、前記サンギヤの歯と前記リングギヤの歯との少なくとも一方の歯に対して、前記軸線方向での両側から嵌まり合うように構成されていてよい。

この発明では、前記第１回転要素は、前記サンギヤとされ、前記他方のギヤは、前記リングギヤとされ、前記キャリヤに、前記軸支持部材が設けられ、前記遊星回転要素同士の間であってかつ前記トルクの振動によって前記遊星回転要素が前記円周方向に往復動した場合に前記遊星回転要素に接触しない位置に、前記サンギヤの慣性質量を増大させる質量増大部が前記サンギヤと一体に設けられ、前記保持部は、前記質量増大部に嵌まり合うように構成されていてよい。

この発明によれば、遊星回転機構の第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とのうちの２つの回転要素にトルクが入力され、２つの回転要素は弾性体によって相対回転可能に連結されている。トルクの周期的な変動すなわち振動によって弾性体が弾性変形させられると、２つの回転要素の間に相対回転が生じ、それによって遊星回転要素が所定角度範囲内で往復動（揺動）する。第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とのうちの２つの回転要素以外の回転要素は、トルク振動に伴う２つの回転要素の間の相対回転によって回転する。第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とのうちの２つの回転要素以外の回転要素の回転はトルク振動によるものであるから、その回転に振動が生じる。すなわち、慣性質量体として機能する。また、遊星回転要素が往復動しない残りの角度範囲は非動作領域となっており、この非動作領域に２つの回転要素のうち一方の回転要素の回転中心軸線と、慣性質量体として機能する第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とのうちの２つの回転要素以外の回転要素の回転中心軸線とを同一軸線上に保持する軸支持部材が配置される。そのため、軸支持部材を設けることによる装置の大型化を回避もしくは抑制し、全体として設置スペースを低減することができる。また、軸支持部材は保持部を備え、保持部は慣性質量体として機能する第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とのうちの２つの回転要素以外の回転要素に嵌まり合って軸線方向への移動を抑制する。それらの結果、トルクの振動によって、遊星回転機構のうち第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素との各回転中心軸線をほぼ同軸上に保持することができる。その結果、慣性質量体として機能する第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とのうちの２つの回転要素以外の回転要素は滑らかに回転して質量に応じた慣性トルクを生じる。その慣性トルクはトルクの振動に対する抵抗として作用し、トルク変動は低減される。このように、この発明では、慣性質量体として機能する第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とのうちの２つの回転要素以外の回転要素の回転（揺動）が滑らかであることにより、所期の制振性能を得ることができる。

この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を模式的に示す正面図である。図１のII−II線矢視断面図である。この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置の制振性能と比較例の制振性能とを測定した結果を示す図である。この発明の第２実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す正面図である。図４のV−V線矢視断面図である。この発明の第３実施形態におけるガイドベアリングの一例を示す正面図である。図６のVII−VII線矢視断面図である。遊星歯車機構の円周方向におけるサンギヤとピニオンギヤとの間のバックラッシを説明するための模式図である。この発明の第４実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す正面図である。図９のX−X線矢視断面図である。この発明の第５実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す正面図である。図１１のXII−XII線矢視断面図である。この発明の第５実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す正面図である。図１３のXIV−XIV線矢視断面図である。この発明の実施形態におけるガイドベアリングの保持部の構成の他の例を模式的に示す図である。この発明の実施形態におけるガイドベアリングの保持部の構成の更に他の例を模式的に示す図である。

（第１実施形態）
つぎに、この発明を実施形態に基づいて説明する。この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置は、図示しない駆動力源と図示しない駆動対象部との間のトルクの伝達経路に設けられ、駆動力源から駆動対象部に伝達されるトルクの変動を低減するように構成されている。駆動力源は一例として内燃機関であり、したがって駆動力源の出力トルクは不可避的に変動（振動）する。駆動対象部は例えば変速機であって、変速比がステップ的に変化する有段式の変速機、もしくは、変速比が連続的に変化する無段変速機などの従来知られた変速機であってよい。図１はこの発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を模式的に示す正面図であり、図２は図１のII−II線矢視断面図である。捩り振動低減装置１は、駆動力源の出力側に第１連結部材２を介してトルク伝達可能に連結されたこの発明の実施形態における遊星回転機構３を備えている。第１連結部材２は図２に示す例では円板状に形成されていて、捩り振動低減装置１の半径方向で第１連結部材２の外側に同心円状に遊星歯車機構３が配置されている。なお、図１では、図面を簡単にするため、第１連結部材２の記載を省略してある。

遊星回転機構３は遊星歯車機構や遊星ローラ機構などの三つの回転要素によって差動作用を行う機構であってよく、ここに示す例ではシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。遊星歯車機構３はサンギヤ４と、サンギヤ４に対して同心円状に配置されたリングギヤ５と、サンギヤ４とリングギヤ５とに噛み合う複数のピニオンギヤ６を回転可能に保持するキャリヤ７とを備えている。第１連結部材２の外周面２Ａにサンギヤ４が形成されている。キャリヤ７は捩り振動低減装置１の回転中心軸線方向（以下、単に軸線方向と記す。）でピニオンギヤ６の両側に配置された一対の環状のキャリヤプレート７Ａ，７Ｂによって構成されている。軸線方向で遊星歯車機構３の駆動力源側に第１キャリヤプレート７Ａが配置され、軸線方向で遊星歯車機構３の駆動対象部側に第２キャリヤプレート７Ｂが配置されている。なお、各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂは一体となって回転するように構成されている。

サンギヤ４とキャリヤ７とがこの発明の実施形態における弾性体に相当するばねダンパ８を介して連結されている。ばねダンパ８では、駆動側部材９と従動側部材１０とに形成されている窓孔部１１の内部にコイルばね１２が配置され、駆動側部材９と従動側部材１０とが相対回転することによりコイルばね１２が捩り振動低減装置１の円周方向に伸縮するようになっている。

駆動側部材９は、ここに示す例では、捩り振動低減装置１の軸線方向で駆動力源側に配置された第１駆動側部材９Ａと、軸線方向で第１駆動側部材９Ａの駆動対象部側に配置された第２駆動側部材９Ｂとによって構成されている。第１駆動側部材９Ａと第２駆動側部材９Ｂとは共に環状の部材であってかつ、一体となって回転するように連結されている。また、第１連結部材２に第１駆動側部材９Ａが一体となって回転するように連結されている。軸線方向で第１駆動側部材９Ａと第２駆動側部材９Ｂとの間に、環状に形成された従動側部材１０が配置されている。従動側部材１０の外周部に軸線方向で駆動力源側に延びる第２連結部材１３が一体に設けられており、第２連結部材１３にキャリヤプレート７Ｂが一体となって回転するように連結されている。従動側部材１０の内周部に図示しない駆動対象部にトルク伝達可能に構成された出力部材１４が連結されている。

ここで、サンギヤ４に対するキャリヤ７の回転角度について説明する。第１実施形態では、サンギヤ４に第１連結部材２を介して図示しない駆動力源のトルクが伝達される。キャリヤ７には駆動対象部を回転させるためのトルクが反力として作用する。それに伴って、ばねダンパ８のコイルばね１２を圧縮する荷重が生じ、その荷重に応じた弾性変形つまり変位がコイルばね１２に生じる。その結果、サンギヤ４とキャリヤ７とが所定角度、相対回転する。駆動力源が出力するトルクの周期的な変動すなわち振動によって、コイルばね１２に作用する圧縮力（捩り力）が変化する。そのため、サンギヤ４とキャリヤ７との相対回転がトルクの振動によって繰り返し生じる。サンギヤ４とキャリヤ７との相対回転は、トルクの振動による回転であるから、サンギヤ４に対するキャリヤ７の回転角度はコイルばね８のばね定数や入力されるトルクの変化幅などに応じた比較的小さい角度になる。そのため、図１に示すように、ピニオンギヤ６はサンギヤ４の外周部における所定の角度範囲θ１内のみで公転する。残りの角度範囲つまりサンギヤ４の外周部のうちピニオンギヤ６が転動することのない非動作領域θ２は、形状の保持あるいは強度の保持のために機能するもののトルクの伝達や差動回転には直接的には関与しない領域となっている。なお、トルクの振動によってサンギヤ４とキャリヤ７とが所定角度、相対回転すると、ピニオンギヤ６が所定角度範囲θ１内で回転し、リングギヤ５が強制的に回転させられる。

上述した非動作領域θ２に、リングギヤ５の回転中心軸線（以下、軸心と記す。）とキャリヤ７の回転中心軸線（以下、軸心と記す。）とを同一軸線上に保持するこの発明の実施形態における軸支持部材に相当するガイドベアリング１５が配置されている。ここに示す例では非動作領域θ２のそれぞれに一つずつ、合計３つ設けられている。ガイドベアリング１５は、内輪１６と、外輪１７と、内輪１６と外輪１７との間に配置された複数の転動体１８とを有しており、内輪１６と外輪１７とが転動体１８を介して相対回転可能に構成されている。内輪１６の内部にピン１９が圧入もしくは嵌合されている。ピン１９の両端部はキャリヤプレート７Ａ，７Ｂにそれぞれ固定されている。外輪１７の外周面の全周に亘ってリングギヤ５の歯に嵌合する溝部が形成されていて、溝部の内部にリングギヤ５の歯が嵌まり合うことにより、リングギヤ５の歯は軸線方向での両側から保持されるようになっている。すなわち、溝部がこの発明の実施形態における保持部に相当しており、以下の説明では溝部を保持部２０と記す。

また、軸線方向におけるリングギヤ５と保持部２０との間の第１隙間ｄ１は可及的に狭く設定されている。例えば、第１隙間ｄ１は、軸線方向におけるリングギヤ５と各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂとの間の第２隙間ｄ２より狭く設定されている。つまり、図２に示すように、軸線方向にリングギヤ５が移動して軸線方向におけるリングギヤ５の歯の側面と保持部２０の内壁面とが接触している状態で、リングギヤ５と各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂとが接触しないように第１隙間ｄ１の幅が設定されている。したがって、保持部２０によってリングギヤ５を保持すると、リングギヤ５とキャリヤプレート７Ａ，７Ｂとの接触が防止もしくは抑制される。またこれにより、キャリヤ７とリングギヤ５とが軸線方向でほぼ同じ位置に位置決めされ、キャリヤ７とリングギヤ５とは半径方向に並んで配置される。ここで、「並んで」とは、キャリヤ７とリングギヤ５とのそれぞれ少なくとも一部が、半径方向で重なり合っている状態を意味している。

次に、第１実施形態の捩り振動低減装置の作用について説明する。サンギヤ４に入力されるトルクの振動によってサンギヤ４とキャリヤ７とが所定角度、相対回転すると、ピニオンギヤ６が所定角度範囲θ１内で回転（揺動）する。サンギヤ４とキャリヤ７との相対回転によってリングギヤ５が強制的に回転させられる。サンギヤ４とキャリヤ７との相対回転は、トルクの振動による回転であるから、リングギヤ５の回転に振動が生じる。リングギヤ５は、その質量（慣性モーメント）と角加速度とに応じた慣性トルクを生じる。第１実施形態では、リングギヤ５の回転速度はキャリヤ７の回転速度に対してギヤ比に応じて増速されるため、リングギヤ５の角加速度が増大され、それに伴って、慣性トルクが増大される。この慣性トルクがトルクの振動に対する制振トルクとして作用する。その結果、サンギヤ４に入力されたトルクの振動は、リングギヤ５の慣性トルクによって低減されて滑らかになり、図示しない駆動対象部に伝達される。なお、上述した実施形態では、リングギヤ５が慣性質量体として機能している。

図３は、この発明の第１実施形態に係る捩り振動低減装置の制振性能と比較例の制振性能とを測定した結果を模式的に示す図である。図３に記載してある比較例１はばねダンパ８のみを使用して駆動力源から駆動対象部に伝達されるトルクの変動を低減するように構成した例である。比較例２はガイドベアリング１５における保持部２０に替えて、スナップリングやスラストワッシャなどを用いて軸線方向へのリングギヤ５の移動を抑制するように構成した例である。図３における横軸は駆動力源の回転数すなわちエンジン回転数であり、縦軸はトルクの変動の大きさである。図３に示す測定結果から、ガイドベアリング１５および保持部２０を設けることにより、エンジン回転数が低い状態でのトルク変動が大きく改善されることが認められる。

すなわち、第１実施形態では、ガイドベアリング１５によってリングギヤ５の軸心とキャリヤ７の軸心とをほぼ一致した状態に保持することができるため、リングギヤ５と各ピニオンギヤ６との間のバックラッシの変化や噛み合い率の変化などを防止もしくは抑制することができる。これにより、リングギヤ５と各ピニオンギヤ６との間でバックラッシが大きくなって歯打ち音が生じたり、それに起因する振動が生じたり、噛み合い損失が悪化したりすることを防止もしくは抑制することができる。また、保持部２０によって軸線方向へのリングギヤ５の移動を抑制することができるので、リングギヤ５とキャリヤプレート７Ａ，７Ｂとが接触してそれらの間で摺動抵抗が生じることを防止もしくは抑制することができる。それらの結果、トルクの振動に応じてリングギヤ５を滑らかに回転させることができ、制振性能を向上することができる。あるいは、所期の制振性能を得ることができる。また、ピニオンギヤ６が転動することのない非動作領域θ２にガイドベアリング１５が配置されるため、空きスペースを有効に活用することができ、ガイドベアリング１５を設けることによる装置の大型化を回避もしくは抑制することができる。

（第２実施形態）
図４はこの発明の第２実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す正面図であり、図５は図４のV−V線矢視断面図である。ここに示す例は、サンギヤ４を慣性質量体として機能させ、リングギヤ５を第１連結部材２に連結し、キャリヤ７をばねダンパ８の従動側部材１０に一体に設けた例である。第２実施形態では、従動側部材１０は、軸線方向で駆動力源側に配置された第１従動側部材１０Ａと、軸線方向で第１従動側部材１０Ａの駆動対象部側に配置された第２従動側部材１０Ｂとによって構成されている。第１従動側部材１０Ａと第２従動側部材１０Ｂとは共に環状に形成され、かつ、一体となって回転するように連結されている。出力部材１４に第１従動側部材１０Ａが一体となって回転するように連結されている。第２従動側部材１０Ｂにキャリヤ７とガイドベアリング１５とが一体に設けられている。つまり第２従動側部材１０Ｂはキャリヤプレート７Ａを兼ねている。軸線方向で第１従動側部材１０Ａと第２従動側部材１０Ｂとの間に環状に形成された駆動側部材９が配置されている。第１連結部材２の外周部は軸線方向で駆動対象部側に延びており、その内面に駆動側部材９の外周部がトルク伝達可能に連結されている。

第２実施形態では、ガイドベアリング１５はサンギヤ４の回転中心軸線（以下、軸心と記す。）とキャリヤ７の軸心とを同一軸線上に保持するように構成されており、軸線方向におけるサンギヤ４と保持部２０との間の第３隙間ｄ３は、軸線方向におけるサンギヤ４とキャリヤプレート７Ｂもしくは第２従動側部材１０Ｂとの間の第４隙間ｄ４より狭く設定されている。つまり、第１実施形態と同様に、軸線方向にサンギヤ４が移動して軸線方向におけるサンギヤ４の歯の側面と保持部２０の内壁面とが接触している状態で、サンギヤ４と各キャリヤプレート７Ｂもしくは第２従動側部材１０Ｂとが接触しないように第３隙間ｄ３の幅が設定されている。これにより、軸線方向におけるサンギヤ４とキャリヤプレート７Ｂとの接触、および、サンギヤ４と第２従動側部材１０Ｂとの接触を防止もしくは抑制するようになっている。他の構成は図１に示す構成と同様であるため、図１に示す構成と同様の部分には図１と同様の符号を付してその説明を省略する。

第２実施形態の捩り振動低減装置の作用について説明する。図４および図５に示すように構成した場合であっても、リングギヤ５に伝達されるトルクの振動によってコイルばね１２に作用する圧縮力（捩り力）が変化すると、リングギヤ５とキャリヤ７とが所定角度、相対回転する。それに伴って、ピニオンギヤ６が所定角度範囲θ１内で回転し、サンギヤ４が強制的に回転させられる。その結果、サンギヤ４はトルクの振動に応じた慣性トルクを生じる。第２実施形態では、サンギヤ４の回転速度はキャリヤ７の回転速度に対してギヤ比に応じて増速されるため、サンギヤ４の角加速度が増大され、それに伴って、慣性トルクが増大される。そのサンギヤ４の慣性トルクによってトルクの振動が低減される。また、ガイドベアリング１５によってサンギヤ４の軸心とキャリヤ７の軸心とはほぼ一致した状態に保持されるため、サンギヤ４と各ピニオンギヤ６との間のバックラッシの変化や噛み合い率の変化などを防止もしくは抑制することができる。さらに、保持部２０によって軸線方向へのサンギヤ４の移動が抑制されているため、サンギヤ４とキャリヤプレート７Ａとの接触、および、サンギヤ４と第２従動側部材１０Ｂとの接触が抑制され、それらの間で摺動抵抗が生じることを防止もしくは抑制することができる。それらの結果、第１実施形態と同様に、サンギヤ４をトルクの振動に応じて滑らかに回転させることができ、制振性能を向上することができる。あるいは、所期の制振性能を得ることができる。

（第３実施形態）
図６はこの発明の第３実施形態におけるガイドベアリング１５の一例を示す正面図であり、図７は図６のVII−VII線矢視断面図である。ここに示す例は、ガイドベアリング１５によってサンギヤ４の歯とリングギヤ５の歯とのそれぞれを、軸線方向での両側から保持するように構成した例である。図６および図７に示す例では、遊星歯車機構３の半径方向で内側の保持部２０の底部２０Ａにサンギヤ４の歯先が接触している。遊星歯車機構３の半径方向で外側の保持部２０の底部２０Ａとリングギヤ５の歯先との間の第５隙間ｄ５は可及的に狭く設定されている。第５隙間ｄ５は例えば図８に示す遊星歯車機構３のピニオンギヤ６のピッチ円の円周方向におけるリングギヤ５とピニオンギヤ６との間のバックラッシｂｌ１、および、ピニオンギヤ６とサンギヤ４もしくはリングギヤ５との噛み合い歯面つまり接点の法線方向におけるバックラッシｂｌ２より狭く設定されている。第５隙間ｄ５は要は、噛み合っているギヤ同士の間のバックラッシｂｌ１，ｂｌ２より狭く設定されている。これにより、リングギヤ５の軸心とキャリヤ７の軸心とをほぼ一致した状態に保持するようになっている。なお、第１実施形態と同様に、軸線方向にリングギヤ５が移動して軸線方向におけるリングギヤ５の歯の側面と保持部２０の内壁面とが接触している状態で、リングギヤ５と各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂとが接触しないように第１隙間ｄ１の幅が設定されており、軸線方向におけるリングギヤ５とキャリヤプレート７Ａ，７Ｂとの接触を防止もしくは抑制するようになっている。他の構成は図２に示す構成と同様であるため、図２に示す構成と同様の部分には図２と同様の符号を付してその説明を省略する。

第３実施形態の捩り振動低減装置の作用について説明する。図６および図７に示すように構成した場合には、第５隙間ｄ５は遊星歯車機構３の各バックラッシｂｌ１，ｂｌ２より狭いため、例えば、キャリヤ７に対してリングギヤ５が半径方向に変位した場合には、第５隙間ｄ５が減少して保持部２０とリングギヤ５とが接触する。これにより半径方向におけるリングギヤ５の変位は抑制される。その結果、サンギヤ４の軸心とリングギヤ５の軸心とキャリヤ７の軸心とをほぼ同一軸線上に保持することができる。ガイドベアリング１５によって遊星歯車機構３の全体としての芯出しを行うことになるから、各ギヤ同士の噛み合いのミスアライメントを低減することができる。それらの結果、各ギヤ同士の噛み合い率が変化して損失が増大したり、バックラッシｂｌ１，ｂｌ２が大きくなって歯打ち音が生じたり、それに伴う振動が生じたりすることを防止もしくは抑制することができる。したがって、制振性能を向上し、あるいは、所期の制振性能を得ることができる。

（第４実施形態）
図９はこの発明の第４実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す正面図であり、図１０は図９のX−X線矢視断面図である。ここに示す例は、サンギヤ４の外周部のうち非動作領域θ２に対応する箇所の少なくとも一部に、非動作領域θ２内に突出する質量増大部２１を設けた例である。質量増大部２１は、例えば、サンギヤ４を形成するギヤ素材におけるサンギヤ４の歯が形成されていない部分であってよい。そのため、軸線方向における質量増大部２１の厚さはサンギヤ４の厚さとほぼ同じになっている。質量増大部２１の外周部に、保持部２０に嵌合する凸部２１Ａが形成され、保持部２０によって軸線方向で凸部２１Ａの両側を保持するようになっている。軸線方向における凸部２１Ａと保持部２０との間の第６隙間ｄ６は可及的に狭く設定されている。第６隙間ｄ６は例えば軸線方向におけるサンギヤ４とキャリヤプレート７Ｂとの間の第７隙間ｄ７より狭く設定されている。つまり、第２実施形態と同様に、軸線方向にサンギヤ４が移動して軸線方向におけるサンギヤ４とキャリヤプレート７Ｂと、および、サンギヤ４と第２従動側部材１０Ｂとの接触を抑制するように第６隙間ｄ６の幅が設定されている。なお、サンギヤ４の外形に沿う湾曲した形状の重量片を用意し、その重量片をサンギヤ４の外周部にリベットもしくはボルトなどによって固定して質量増大部２１としてもよい。要は非動作領域θ２内に配置されていてサンギヤ４の質量を増大させるように構成されていればよい。他の構成は図５に示す構成と同様であるため、図５に示す構成と同様の部分には図５と同様の符号を付してその説明を省略する。

第４実施形態の捩り振動低減装置の作用について説明する。図９および図１０に示すように構成した場合には、サンギヤ４と共に質量増大部２１が振動減衰のための慣性質量体として機能し、質量増大部２１の質量とサンギヤ４の質量とを合算した質量（慣性モーメント）と、角加速度とに応じた慣性トルクが生じる。このように質量増大部２１の分、慣性トルクが大きくなるから、制振性能を向上することができる。また、質量増大部２１はガイドベアリング１５によって支持されているため、サンギヤ４および質量増大部２１の回転に伴って生じるラジアル荷重によるサンギヤ４の変形を防止もしくは抑制することができる。これによりサンギヤ４の変形に伴う噛み合い率の変化や噛み合い損失の悪化を防止もしくは抑制することができる。すなわち、質量増大部２１を有するサンギヤ４を滑らかに回転させて制振性能を更に向上させることができる。さらに、質量増大部２１は非動作領域θ２内に配置されるため、質量増大部２１を設けることによる遊星回転機構３の軸長の増大を抑制することができる。

（第５実施形態）
図１１はこの発明の第５実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す正面図であり、図１２は図１１のXII−XII線矢視断面図である。ここに示す例は、キャリヤ７を慣性質量体として機能させた例である。キャリヤ７を構成している各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂは共に環状に形成されていて、各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂの各内径はサンギヤ４の外径より大きく設定されている。また、各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂの各外径はリングギヤ５の内径より小さく設定されている。さらに、キャリヤプレート７Ａとキャリヤプレート７Ｂとのいずれか一方の内周部に軸線方向に延びる連結部７Ｃが一体に形成されていて、連結部７Ｃを介してキャリヤプレート７Ａとキャリヤプレート７Ｂとが連結されている。連結部７Ｃの外周部に凸部７Ｄが形成されていて、軸線方向で凸部７Ｄの両側が保持部２０によって保持されるようになっている。

サンギヤ４のうち非動作領域θ２に対応する箇所の少なくとも一部に、非動作領域θ２内に突出した状態にフランジ部２２がサンギヤ４と一体となって回転するように設けられている。フランジ部２２は、軸線方向で遊星歯車機構３の駆動力源側に配置された第１フランジ部２２Ａと、軸線方向で遊星歯車機構３の駆動対象部側に配置された第２フランジ部２２Ｂとによって構成されている。第１フランジ部２２Ａは軸線方向で駆動力源側のサンギヤ４の側面に一体に設けられ、第２フランジ部２２Ｂは第１連結部材２の外周面２Ａのうちサンギヤ４より駆動対象部側に一体に設けられている。軸線方向で第１フランジ部２２Ａと第２フランジ部２２Ｂとの間にキャリヤプレート７Ａ，７Ｂが配置されている。軸線方向でキャリヤプレート７Ａ，７Ｂの間であって、かつ、半径方向で各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂの外周側に同心円状にガイドベアリング１５が配置されている。

ガイドベアリング１５は第１フランジ部２２Ａと第２フランジ部２２Ｂとの間に取り付けられており、保持部２０によって軸線方向で上述した凸部７Ｄの両側が保持されている。軸線方向における凸部７Ｄと保持部２０との間の第８隙間ｄ８は可及的に狭く設定されている。第８隙間ｄ８は例えば軸線方向における各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂと各フランジ部２２Ａ，２２Ｂとの間の第９隙間ｄ９より狭く設定されている。つまり、軸線方向にキャリヤ７が移動して軸線方向におけるキャリヤ７と各フランジ部２２Ａ，２２Ｂとの接触を抑制するように第８隙間ｄ８の幅が設定されている。他の構成は図１に示す構成と同様であるため、図１に示す構成と同様の部分には図１と同様の符号を付してその説明を省略する。なお、軸線方向でキャリヤプレート７Ａ，７Ｂの間であって、遊星歯車機構３の円周方向でガイドベアリング１５と接触しない位置に上述した質量増大部２１を設けてもよい。

第５実施形態の捩り振動低減装置の作用について説明する。図１１および図１２に示すように構成した場合であっても、サンギヤ４に伝達されるトルクの振動によってコイルばね１２に作用する圧縮力（捩り力）が変化し、サンギヤ４とリングギヤ５とが所定角度、相対回転する。それに伴って、ピニオンギヤ６が所定角度範囲θ１内で回転し、キャリヤ７が強制的に回転させられる。その結果、キャリヤ７はトルクの振動に応じた慣性トルクを生じ、キャリヤ７の慣性トルクによってトルクの振動が低減される。また、ガイドベアリング１５によってサンギヤ４の軸心とリングギヤ５の軸心とはほぼ一致した状態に保持される。また、保持部２０によってキャリヤ７の凸部７Ｄが保持されているため、軸線方向へのキャリヤ７の移動を抑制することができる。そのため、サンギヤ４およびリングギヤ５と、各ピニオンギヤ６との間のバックラッシの変化や噛み合い率の変化などを防止もしくは抑制することができる。それらの結果、キャリヤ７を滑らか回転させて各実施形態と同様に、制振性能を向上することができる。あるいは、所期の制振性能を得ることができる。

（第６実施形態）
図１３はこの発明の第６実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す正面図であり、図１４は図１３のXIV−XIV線矢視断面図である。ここに示す例は、キャリヤ７を慣性質量体として機能させるとともに、キャリヤ７にガイドベアリング１５を設けた例である。図１３および図１４に示すように、各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂは共に環状に形成されている。各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂの各内径はサンギヤ４の外径より大きく設定され、各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂの各外径はリングギヤ５の内径より大きく設定されている。サンギヤ４の外周部のうち非動作領域θ２に対応する箇所にガイドベアリング１５が配置されており、ガイドベアリング１５の内輪１６にキャリヤプレート７Ａ，７Ｂに固定されたピン１９が圧入もしくは嵌合されている。保持部２０によって軸線方向でリングギヤ５の歯の両側が保持されている。軸線方向におけるリングギヤ５と保持部２０との間の第１隙間ｄ１は、リングギヤ５と各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂとの間の第２隙間ｄ２より狭く設定されている。これにより、保持部２０によってリングギヤ５を保持すると、リングギヤ５とキャリヤプレート７Ａとの接触が防止もしくは抑制されるようになっている。他の構成は図１１および図１２に示す構成と同様であるため、図１１および図１２に示す構成と同様の部分には図１１および図１２と同様の符号を付してその説明を省略する。なお、軸線方向でキャリヤプレート７Ａ，７Ｂの間であって、ガイドベアリング１５と接触しない位置に上述した質量増大部２１を設けてもよい。

第６実施形態の捩り振動低減装置の作用について説明する。図１３および図１４に示す構成では、キャリヤ７とガイドベアリング１５とが一体に回転するため、円周方向におけるピニオンギヤ６とガイドベアリング１５との間の間隙が維持されることとなり、その間隙に質量増大部２１を設けることができる。つまり、可及的に広い範囲に質量増大部２１を配置することができる。また、質量増大部２１およびガイドベアリング１５の分、キャリヤ７の慣性トルクを増大させることができるため、トルクの振動に対して抵抗として作用する慣性トルクを増大することができる。さらに、ガイドベアリング１５によってリングギヤ５の軸心とキャリヤ７の軸心とを同一軸線上に保持し、かつ、ピニオンギヤの軸線方向への移動が抑制されているため、キャリヤ７の回転が滑らかになる。それらの結果、各実施形態と同様に、制振性能を向上することができる。あるいは、所期の制振性能を得ることができる。

上述した各実施形態では、サンギヤ４およびリングギヤ５ならびに質量増大部２１の軸線方向での両側を保持部２０によって保持するように構成したが、保持部２０は、要は、サンギヤ４、リングギヤ５、質量増大部２１に嵌合して軸線方向への移動を抑制するように構成されていればよい。図１５は、この発明の実施形態におけるガイドベアリング１５の保持部２０の構成の他の例を模式的に示す図である。第１実施形態および第５実施形態ならびに第６実施形態を例として説明すると、外輪１７の外周面の全周に亘って環状の凸部２３が形成されていて、凸部２３に嵌まり合う凹部２４が軸線方向でリングギヤ５の中央部に形成されている。リングギヤ５の凹部２４にガイドベアリング１５の凸部２３が嵌まり合っている状態での凹部２４と凸部２３との間の隙間ｄ１は、リングギヤ５と各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂとの隙間ｄ２より狭く設定されている。これにより、軸線方向へのリングギヤ５の移動を抑制されるようになっている。

また、第２実施形態では、凸部２３に嵌まり合う凹部２４が軸線方向でサンギヤ４の中央部に形成される。サンギヤ４の凹部２４にガイドベアリング１５の凸部２３が嵌まり合っている状態での凹部２４と凸部２３との間の隙間ｄ３は、サンギヤ４と各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂとの隙間ｄ４より狭く設定される。これにより、軸線方向へのサンギヤ４の移動を抑制するようになっている。第３実施形態では、上述した凹部２４をサンギヤ４とリングギヤ５とのそれぞれに形成するとともに、上述したように、隙間ｄ１を隙間ｄ２より狭く設定し、隙間ｄ３を隙間ｄ４より狭く設定する。第４実施形態では、軸線方向で質量増大部２１の中央部に凹部２４を形成し、隙間ｄ５を隙間ｄ６より狭く設定する。このように図１５に示す例では、凹部２４と凸部２３とが保持部２０として機能するようになっており、このような構成であっても、軸線方向へのサンギヤ４、リングギヤ５、質量増大部２１の移動を抑制することができる。

図１６は、この発明の実施形態におけるガイドベアリング１５の保持部２０の構成の更に他の例を模式的に示す図である。ここに示す例は、ガイドベアリング１５によって、サンギヤ４、リングギヤ５、質量増大部２１の軸線方向での両側および中央部を保持するように構成した例である。すなわち、第１実施形態および第５実施形態ならびに第６実施形態においては、軸線方向でリングギヤ５の中央部に形成された凹部２４と、凹部２４の両側の側壁部２５とに嵌まり合う凹凸部２６が外輪１７の外周面の全周に亘って形成されている。また軸線方向における凹部２４と凹凸部２６との間の隙間ｄ１は、リングギヤ５と各キャリヤプレート７Ａ，７Ｂとの隙間ｄ２より狭く設定されている。第２実施形態では、サンギヤ４の中央部に形成された凹部２４と、凹部２４の両側の側壁部２５とに、上述した凹凸部２６が嵌まり合うようになっており、上述した隙間３は、隙間ｄ４より狭く設定されている。

これと同様に、第３実施形態では、凹凸部２６は、サンギヤ４の中央部に形成された凹部２４と当該凹部２４の両側の側壁部２５とに嵌まり合うとともに、リングギヤ５の中央部に形成された凹部２４と当該凹部２４の両側の側壁部２５とに嵌まり合うようになっている。また、隙間ｄ１は隙間ｄ２より狭く設定され、隙間ｄ３は隙間ｄ４より狭く設定されている。第４実施形態では、凹凸部２６は、軸線方向で質量増大部２１の中央部に形成された凹部２４と、凹部２４の両側の側壁部２５とに嵌まり合うようになっており、隙間ｄ５は隙間ｄ６より狭く設定されている。このように図１６に示す例では、凹部２４および当該凹部２４の両側の側壁部２５と、凹凸部２６とが保持部２０として機能するようになっており、このような構成であっても、軸線方向へのサンギヤ４、リングギヤ５、質量増大部２１の移動を抑制することができる。

なお、この発明は上述した各実施形態に限定されないのであって、この発明における遊星回転機構は歯車に限らず、ローラによって構成されていてもよい。また、この発明における遊星回転機構は、トルクコンバータやトルクの増幅作用のない流体継手の内部に設けられていてもよい。また、上述した構成のガイドベアリングに替えて、自己潤滑性のある滑り軸受によって上述した各回転要素の軸心を同一軸線上に保持するように構成してもよい。もしくは、ばねダンパ８の駆動側部材９や従動側部材１０に回転可能に取り付けたガイドローラによって上述した各回転要素の軸心を同一軸線上に保持するように構成してもよい。要は、相対回転する回転要素同士の各軸心を同一軸線上に保持するように構成されていればよい。

１…捩り振動低減装置、３…遊星歯車機構（遊星回転機構）、４…サンギヤ（第１回転要素、第２回転要素）、５…リングギヤ（第１回転要素、第２回転要素）、６…プラネタリギヤ（遊星回転要素）、７…キャリヤ（第３回転要素）、８…ばねダンパ（弾性体）、１５…ガイドベアリング（軸支持部材）、２０…保持部。

Claims

第１回転要素と、前記第１回転要素と同心円状に配置された第２回転要素と、前記第１回転要素の半径方向で前記第１回転要素と前記第２回転要素との間に配置されかつ前記第１回転要素と前記第２回転要素とに係合している複数の遊星回転要素と、前記遊星回転要素を回転可能に保持している第３回転要素とを有する遊星回転機構と、
前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とのうちのいずれか２つの回転要素を所定角度相対回転できるように連結する弾性体とを備え、
前記２つの回転要素にトルクが入力されるように構成されかつ前記トルクの振動によって前記弾性体が弾性変形させられて前記２つの回転要素の相対回転が生じるとともに、前記遊星回転要素が前記トルクの振動に応じた角度、円周方向に往復動しかつ、前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とのうち、前記２つの回転要素以外の回転要素が慣性質量体として機能して前記慣性質量体の回転に振動が生じるように構成された捩り振動低減装置において、
前記２つの回転要素のうち少なくともいずれか一方の回転要素の回転中心軸線と、前記慣性質量体の回転中心軸線とを同一軸線上に保持する軸支持部材を備え、
前記軸支持部材は、前記円周方向で前記遊星回転要素同士の間であってかつ前記トルクの振動によって前記遊星回転要素が前記円周方向に往復動した場合に前記遊星回転要素に接触しない位置に配置され、かつ、
前記軸支持部材は、前記２つの回転要素のうち少なくともいずれか一方の回転要素に対する軸線方向への前記慣性質量体の移動を抑制するように前記慣性質量体に嵌まり合う保持部を有する
ことを特徴とする捩り振動低減装置。
請求項１に記載の捩り振動低減装置において、
前記慣性質量体は、前記第１回転要素とされ、
前記２つの回転要素は、前記第２回転要素と前記第３回転要素とされ、
前記第３回転要素に前記軸支持部材が設けられている
ことを特徴とする捩り振動低減装置。
請求項２に記載の捩り振動低減装置において、
前記保持部は、前記軸線方向での両側から前記第１回転要素に嵌まり合うように構成されており、
前記軸線方向における前記保持部と前記第１回転要素との第１隙間は、前記軸線方向における前記第１回転要素と前記第３回転要素との第２隙間より狭い
ことを特徴とする捩り振動低減装置。
請求項２または３に記載の捩り振動低減装置において、
前記遊星回転機構は、サンギヤと、前記サンギヤに対して同心円状に配置されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに噛み合う複数のピニオンギヤを保持するキャリヤとを備えた遊星歯車機構によって構成され、
前記第１回転要素は、前記サンギヤと前記リングギヤとのうちの一方のギヤとされ、
前記第３回転要素は、前記キャリヤとされ、
前記２つの回転要素は、前記サンギヤと前記リングギヤとのうちの他方のギヤと前記キャリヤとされている
ことを特徴とする捩り振動低減装置。
請求項４に記載の捩り振動低減装置において、
前記保持部は、前記サンギヤの歯と前記リングギヤの歯との少なくとも一方の歯に対して、前記軸線方向での両側から嵌まり合うように構成されている
ことを特徴とする捩り振動低減装置。
請求項４に記載の捩り振動低減装置において、
前記第１回転要素は、前記サンギヤとされ、
前記他方のギヤは、前記リングギヤとされ、
前記キャリヤに、前記軸支持部材が設けられ、
前記遊星回転要素同士の間であってかつ前記トルクの振動によって前記遊星回転要素が前記円周方向に往復動した場合に前記遊星回転要素に接触しない位置に、前記サンギヤの慣性質量を増大させる質量増大部が前記サンギヤと一体に設けられ、
前記保持部は、前記質量増大部に嵌まり合うように構成されている
ことを特徴とする捩り振動低減装置。